[发明专利]一种重金属镉污染耕地土壤修复的方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤污染控制与修复领域，进一步是指一种重金属镉污染耕地土壤修复的方法。

背景技术

随着人们采矿、冶炼技术及现代工业的发展，重金属污染已成为很严重且极难治理的污染之一。在土壤环境中，重金属污染源主要有矿山开采过程中尾矿的堆放及洗矿水直接排放，冶炼、电镀等行业“三废”未经处理随意排放，农业污水灌溉和汽油尾气排放等。

镉是一种容易以危险的含量水平进入人体的高毒性重金属元素，半衰期超过20年，其对人体的危害可分为急性中毒和慢性致癌两方面，引起慢性中毒的潜伏期可达10～30年。镉被人体吸收后主要分布在肝与肾中，与低分子蛋白质结合成金属蛋白。镉在骨骼中富集后会逐渐取代骨骼中的钙，使骨骼严重软化。镉还会干扰人体和生物体内的酶系统，引起内脏功能失调，进而引发癌变畸变。镉中毒主要表现为肾脏功能的损害和肺部的损伤，导致肾皮质坏死、肾小管损害、肺气肿、肺水肿，还可以引起心脏扩张和高血压，长期摄入镉将会导致骨质疏松、脆化、腰病、脊柱畸形。此外，镉还可以导致男性生殖系统损害，雄性激素增高的发生率，随接触水平的升高而增加，前列腺特殊抗体的发生率也同时增加。土壤中的镉主要是以交换态镉、专性吸附态镉、铁锰氧化结合态镉和残余态镉的形式存在，虽然土壤镉污染对人体没有造成直接性的接触危害，但污染土壤中的镉可以通过食物链进入人体造成严重的危害。

目前，我国大米镉污染问题也比较严重，据调查，我国六个地区(华东、东北、华中、华南和华北)县级以上市场的170多个大米样品中、有10％的市售大米存在着镉超标的问题。近年来在我国由镉等重金属引起的土壤污染问题已有较多报道。20世纪80年代中期对南方某省镉污染水灌溉导致的污染地区所做的研究表明，大米镉含量超标率为71.69％，肉禽蛋类未超限量。2005～2009年对南方某省食品镉污染情况进行的调查，镉的检出率为64.4％，超标率为7.3％；镉超标食品涉及粮食、水果、食用菌、水产品、动物内脏等，说明在一些地区镉污染情况比较普遍，应该引起足够的重视。

目前，重金属土壤修复技术包括以下几种：

1.物理修复技术：物理修复技术包括土壤气提技术、稳定/固化修复技术、玻璃化技术、热处理技术和电动力修复技术等。但这种技术存在的不足之处：修复成本昂贵、能耗大、甚至存在二次污染。

2.生物修复技术：生物修复技术包括微生物修复技术、植物修复技术、植物固化技术等。但这种技术存在的不足之处：治理周期漫长，后期植物收集、处理技术较复杂，维护管理周期长。

3.化学修复技术：化学修复技术包括土壤淋洗技术、氧化还愿技术、化学脱卤技术、溶剂提取技术等。但这种技术存在的不足之处：工程量大、投资费用高、破坏土壤结构、引起肥力下降、重金属元素仍然保留在土壤中，容易再度危害植物，通过食物链进入动植物和人体内。

例如，专利申请201410519912公开了一种污染土壤修复方法，包括(1)集中堆集污染土壤：将污染土壤挖出后，堆成堆，外边沿用遮挡封闭；(2)布置通气管道：在污染土壤堆的内部埋设通气管道，所述的通气管道与气体源连通；(3)补充营养液：在污染土壤堆的上部设置喷淋头，向污染土壤堆喷洒营养液；(4)设置排水系统：在污染土壤堆的底部设置排水管。

专利申请201510277745.7公开了一种镉污染土壤的修复方法，属于土壤修复领域。本发明提供了通过选择水稻秸秆和/或油菜秸制备得到的木醋液和生物炭，首先每年的5月～10月在镉污染的土壤中种植水稻，并在水稻种植前施加生物炭，从而可以在镉污染的土壤中制备得到符合国家标准的水稻(镉含量符合国家标准)，水稻收获后到次年的5月在该镉污染的土壤中种植油菜，通过选择特定时期施加木醋液，可以安全、有效的将镉污染土壤中镉移除，从而有效的移除土壤中的镉。

专利申请201410198948.2公开了一种双氰胺在镉污染农田中的应用：用于促进作物产量并降低作物中的镉含量。具体为：在氮肥中加入占N(氮)重量12.5～30％的双氰胺均匀混合后，作为镉污染农田的肥料；所述氮肥为铵态氮肥、硝铵复合肥或尿素。

专利201310462462.0公开了一种镉污染土壤的植物修复方法，包括以下步骤：在镉污染的土壤中种植黑麦草，在收获前添加有机酸；所述有机酸选自乙二胺四乙酸、草酸、冰乙酸、丙二酸、酒石酸或苹果酸中的一种。

可见，现有技术中关于重金属土壤污染或者关于镉污染的修复方法繁多，各有优劣，本发明有针对性的研究一种适合镉污染耕地土壤的，简单实用且有效的方法很有必要。

发明内容